金银花提取物对复合皂理化性质与抑菌作用的影响

蔺 芳，李 瀚，刘梦瑶，王华泽，刘智杰

（新乡学院 生命科学与基础医学学院，河南 新乡 453003）

复合皂是以脂肪酸钠盐为主体的含有表面活性剂或钙皂分散剂的肥皂［1］。 复合皂作为人们生活中的一种洗涤类产品，与普通肥皂相比，具有去污能力强、抗硬水性能好和在冷水中溶解度高等优点［2］。 金银花(Lonicera japonica Thunb.)是一种具有清热解毒和抗菌消炎作用的传统中药材，具有产量大、分布广泛和易于获取等特点。 金银花的主要成分包括挥发油、黄酮类、有机酸和三萜皂苷类等［3-5］，这些成分可作为药品、 保健品和日化产品的主要原料， 具有抑菌、舒敏、消炎等作用［6］。 目前对于金银花的研究多集中在其药理作用方面， 而将金银花提取物应用于复合皂配方中目前鲜有报道。

基于此， 本文以不同含量的金银花提取物作为添加物，研制出金银花复合皂，探究金银花提取物对复合皂理化性质与抑菌作用的影响， 并确定金银花提取物的最佳添加量， 从而为更好地开发利用金银花植物资源提供科学依据。

1 仪器与试剂

1.1 主要仪器

恒温培养振荡器（ZWY-2102C，上海智城分析仪器制造有限公司），智能生化培养箱（LRH-150，郑州生元仪器有限公司），立式压力蒸汽灭菌器（LDZX-50KBS， 上海申安医疗机械厂）， 可调式封闭电炉（FL-1，北京市永光明医疗仪器有限公司），电热恒温鼓风干燥箱（PHG-9076A，上海精宏实验设备有限公司），电子天平（ME203，梅特勒-托利多仪器有限公司），pH 计（EL20，梅特勒-托利多仪器有限公司），数显恒温水浴锅（HH-4，江苏省金坛市环宇科学仪器厂）。

1.2 试剂

无水乙醇，95%乙醇，0.01 mol/L 盐酸乙醇溶液，氢氧化钠（分析纯），氢氧化钾（分析纯），氯化钙，氯化镁，酚酞指示剂，硅砂，金银花提取物（市售，原料浓缩倍数10∶1），棕榈油，蓖麻油，鳄梨油，可可脂，猪油等。

2 复合皂的制备

2.1 基础配方的确定

本实验以猪油油脂、蓖麻油、棕榈油、可可脂和鳄梨油作为制皂的主要原料， 依据油脂的INS 值（INS 值=皂化值-碘价，表示皂体的软硬度）计算出各原料的使用量。综合考虑成本和皂化效果，以100 g基础皂为基准，则需要棕榈油25.00 g、蓖麻油20.00 g、鳄梨油15.00 g、可可脂15.00 g、猪油30.00 g、氢氧化钠13.61 g、蒸馏水29.94 g。

2.2 复合皂的制作

（1）氢氧化钠溶液的配置：称取氢氧化钠13.61 g，加入20 g 蒸馏水配置成溶液，放凉至60 ℃，备用。

（2） 金银花溶液的配置： 称取0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 g 的金银花提取物， 分别置于9.94 g 水中溶解，配置成不同浓度的金银花溶液。

（3）固态脂的溶解：称取10.00 g 可可脂和30.00 g猪油隔水加热融化。

（4）油脂的混合：在上述已完全溶解的脂中加入棕榈油25.00 g、蓖麻油20.00 g 和鳄梨油15.00 g，水浴加热至60 ℃左右，搅拌至均匀状态。

（5）皂体的制备：在上述油脂中加入氢氧化钠溶液，顺时针匀速搅拌，待液体浓稠后，再加入金银花溶液，快速搅拌，至均匀状态。

（6）装模：将皂液倒入已洗净的模具中，用玻璃棒搅拌，使皂液均匀分布于模具中，并轻微震荡，排除复合皂中的空气。 放于避光干燥处等待凝固，编号。

（7）脱模：待复合皂完全凝固（3～4 d）后进行脱模，脱模后将皂体放于避光干燥的环境中，待完全固化，装入密封袋内备用。

3 检验方法

3.1 感官评定

采用问卷调查法对皂体进行感官评定， 主要内容包括皂体外观和气味。 皂体的外观主要包括皂体的色泽和光滑程度等。肤感评定的具体方法：将复合皂与水混合，将皂液均匀涂在手掌之上，双手揉搓出泡沫后， 保持30 s 以上， 然后用清水冲洗并烘干双手，等待30 s 后感受双手皮肤状态。

3.2 pH 值测定［7］

取0.1 g 皂体置于10 mL 蒸馏水中，加热至40 ℃，不断搅拌至完全溶解。 放置于室温下自然冷却至25 ℃。 pH 计使用前，需检查缓冲液是否充足，并对仪器进行校正。 测定时，先用蒸馏水清洗电极，然后用滤纸吸干电极上多余的水，再将电极插入试样中，使电极浸没于待测复合皂液中，待pH 计显示读数稳定后，进行读数并记录。

3.3 起泡力和泡沫稳定性测定

采用量筒法进行起泡力检测。 具体方法：取0.05 g 复合皂置于20 mL 蒸馏水中， 不断搅拌至完全溶解。 另取30 g 蒸馏水，并将皂液和蒸馏水加热至40 ℃。 将皂液和25 mL 的蒸馏水倒入250 mL 具塞量筒中，盖上塞子，剧烈摇晃30 次。 摇晃完毕后，立刻用5 mL 蒸馏水沿杯壁旋转倒入量筒中，将泡沫冲下来， 同时开始计时。 静置后依次记录下0、10、20、30、60、90 和120 min 时泡沫体积，评定泡沫的稳定性。

3.4 游离苛性碱含量测定

根据文献［8］对游离苛性碱含量进行测定。 具体步骤：称取5 g 试样放于锥形烧瓶中，备用。 另取一个空锥形烧瓶，加入150 mL 无水乙醇，连接回流冷凝器，加热至溶液微沸后，继续加热5 min。待上述过程完成后移去冷凝器，使其冷却至70 ℃左右。加入2滴酚酞指示计，用氢氧化钾乙醇溶液进行滴定，滴定至溶液呈淡粉色。 同时制备一份已经中和好的无水乙醇溶液作为对照组。 将上述中和好的无水乙醇倒入盛试样的烧瓶中，并连接回流冷凝器。缓慢加热使复合皂完全溶解，使其冷却到70 ℃左右，以盐酸乙醇标准滴定溶液滴定至与参比溶液相同的淡粉色即为滴定终点，保持30 s 不变色，并记录下所消耗的盐酸乙醇的体积。 游离苛性碱质量分数w(NaOH)的计算公式为

式中：w(NaOH)为NaOH 的质量分数，表示复合皂中游离苛性碱的含量；V 为消耗的盐酸乙醇标准溶液的体积(mL)；c 为盐酸乙醇标准溶液的浓度（mol/L）；m 为复合皂样品的质量（g）。

3.5 水分及挥发物含量测定

采用烘箱法测定复合皂中水分及挥发物的含量［9］。 具体操作：称取试样适量，置于研钵中进行磨碎。 准确称取复合皂粉末5 g(精确至0.001 g)，备用。将药匙置于盛有10 g 硅砂的蒸发皿中。 将蒸发皿和药匙一同放置在已经控温于103 ℃的烘箱中烘干30 min。 烘干结束后，用坩埚钳将蒸发皿和药匙一同放入干燥器中，冷却约30 min，称重。 将粉碎好的试样放入蒸发皿中，用药匙搅拌，使硅砂和试样混合均匀，放于上述已控温好的烘箱中。 等待约1 h 后取出，置于干燥器内冷却。 再将样品置于烘箱中，3 h 后，将蒸发皿取出，置于干燥器内，冷却至室温。 重复上述操作，每次进行烘干约1 h，直至连续2 次称量的质量差小于0.01 g，即为完成，并记录数据。

复合皂中水分和挥发物的含量w 以质量分数表示，按公式计算。式中：w 为水分和挥发物的含量，m1为蒸发皿、药匙、硅砂和试样加热前的质量（g），m2为蒸发皿、药匙、硅砂和试样加热后的质量（g），m0为蒸发皿、药匙及硅砂的质量（g）。

3.6 抑菌实验［10］

3.6.1 菌种的培养

实验所使用的培养基为LB（Luria-Bertani）液体培养基。 配置方法如下：以200 mL 培养基为例，称取2 g 蛋白胨、1 g 酵母提取物、2 g 氯化钠放于锥形瓶中，用锡纸将瓶口包裹好，进行高压灭菌（121 ℃，30 min）。 灭菌结束后，取出，置于超净工作台内冷却。 冷却完毕后，用离心管进行分装，每个离心管内存放3 mL 液体培养基，用移液枪挑取单一菌落（金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、大肠杆菌）进行接种。接种完毕后将离心管置于37 ℃恒温培养振荡器内培养24 h。

3.6.2 打孔抑菌实验

（1）皂液的制备：称取含有不同含量金银花提取物的复合皂0.1 g，溶于10 mL 的蒸馏水中。 放于40 ℃水浴锅中加热至皂体完全溶解。匀速搅拌，搅拌时不能过快以免产生泡沫。

（2）固体培养基的配置：在上述液体培养基的基础上，加入3.5 g 琼脂，并进行高温灭菌。

（3）含有大肠杆菌培养基的制备：将高温灭菌后的固体培养基放于超净工作台中，待不烫手后，倒入备好的无菌培养皿中，待其凝固后倒置。用移液器分别吸取100 μL 活化的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌置于无菌培养基中， 用涂布棒将其涂布均匀，接种完成后将培养基倒置。同时预留一个未接种的培养基作为对照。

（4）打孔：在制好的培养皿中用无菌打孔器进行打孔。 每个培养基上打9 个孔，并进行标记。

（5）注入皂液：用移液器依次将制作好的皂液注入孔内，每孔注入3 μL 的皂液，在空白孔内注入无菌水。

（6）培养：将培养基倒置放入37 ℃恒温培养箱内，培养36 h 后取出，用游标卡尺测量菌落透明圈的大小。

3.7 去 污 能 力［11］

（1）250 mg/kg 硬水配制方法：准确称取氯化钙1.670 g 和氯化镁2.037 g，用去离子水溶解、稀释至1 000 mL， 即为2 500 mg/kg 硬水。 使用时吸取100 mL2 500 mg/kg 的硬水稀释至1 000 mL， 即为250 mg/kg 硬水。

（2）用移液枪准确吸取0.5 mL 的蓝黑色墨水，滴在5 cm×5 cm 的白布上。

（3）取250 mL 硬水置于500 mL 烧杯中，加入5 g复合皂样品，加热到30 ℃至复合皂完全溶解，将上述蘸有墨水的白布浸没于烧杯中， 开启磁力搅拌器（转速120 r/min），洗涤10 min。

（4）取出白布，放入清水中。开启磁力搅拌器（转速120 r/min），漂洗1 min。 取出后手动甩干15 s。 重复上述漂洗和甩干过程2 次。

3.8 实验分析

上述实验均进行3 组平行实验，求取平均值。 采用Excel 2018 对数据进行统计分析。

4 数据与分析

4.1 感官评定结果

由15 份调查问卷结果（表1）可以看出，在100 g基础皂中，当金银花添加量为1.5 g 时，感官评定结果较佳，得票数最高。

表1 不同含量金银花添加物复合皂感官评定［12］

4.2 pH 值检测结果

一般而言，当7＜pH＜10 时，复合皂才具有一定的清洁能力。 如果pH 值过高，复合皂会对皮肤造成一定的损伤。 由表2 可知，所有处理组的复合皂均符合上述标准。并且随着金银花添加量的增多，复合皂pH 值先减小后增大。 其中，当金银花添加量为1.5 g和2.0 g 时，复合皂的pH 值最小（9.20），对皮肤的刺激性最小。

表2 不同含量金银花添加物复合皂pH 值测定结果

4.3 起泡力和泡沫稳定性检测结果

图1 为不同含量金银花添加物复合皂的起泡力情况。 由图1 可知，添加金银花提取物后，复合皂的起泡力明显提高。 其中，当金银花提取物添加量为1 g 和1.5 g 时，起泡力较强。 但当添加量为1 g时，泡沫的稳定性最差（120 min 内泡沫体积变化率为6.1%），远大于其他处理组。 因此，综合来看，当金银花提取物添加量为1.5 g 时，起泡力和泡沫稳定性最好。

图1 不同含量金银花添加物复合皂起泡力变化曲线

4.4 游离苛性碱含量检测结果

总游离苛性碱表示的是在制皂过程中， 原料NaOH 的残留量， 它是评价复合皂质量的一个重要指标。 适量的游离苛性碱可以延长肥皂的保存期限，避免酸败［13］，但含量过高，则会损伤皮肤。 国家标准中对这一指标有明确要求（总游离苛性碱≤0.10%）。 由图2 可知，所有处理组的复合皂均符合国家标准， 且随着金银花提取物添加量的增多，总游离苛性碱的含量呈先增大后减小的趋势。 其中当添加量为1.5 g 时总游离苛性碱含量较高， 这表明在不损伤皮肤的前提下，该添加量有利于复合皂的保存。

图2 不同含量金银花添加物复合皂中总游离苛性碱的含量

4.5 水分及挥发物含量检测结果

水分和挥发物是复合皂中重要的组成部分。 但含量不应过高，若超过30%，不仅会影响复合皂的硬度，还会影响皂体表面的平整程度，导致复合皂的品质降低。 由表3 可知，随着金银花添加量的增加，复合皂中水分及挥发物含量先减少后增加。 并且当金银花提取物添加量为1.5 g 时，复合皂的水分及挥发物含量最低，这表明复合皂的硬度较大，受到外力挤压不易变形。

表3 不同含量金银花添加物复合皂中水分及挥发物含量

4.6 抑菌实验结果

通过抑菌圈的大小来评价不同含量金银花添加物复合皂的抑菌效果。由表4 可知，所有复合皂对大肠杆菌均无抑制作用， 而对金黄色葡萄球菌和沙门氏菌的抑菌效果不一。其中，当金银花提取物添加量为1.5 g 时，其对金黄色葡萄球菌和沙门氏菌的抑菌效果最好。

表4 不同含量金银花添加物复合皂的抑菌效果

4.7 去污能力实验结果

由表5 可知，随着金银花提取物添加量的增多，复合皂的去污能力先增大后减小。其中，当金银花提取物添加量为1.5 g 时，去污能力最佳，并且反复洗涤后对白布柔软程度影响较小。 当金银花提取物为3.5 g 时，去污能力最差，并且反复洗涤后对白布的柔软程度影响较大。

表5 不同含量金银花添加物复合皂的去污能力

5 讨论与结论

本研究通过在复合皂中添加金银花提取物，使复合皂的理化性质和抑菌效果进行改变， 从而确定金银花复合皂的最佳配比。

由感官评定结果可以看出， 在100 g 基础皂中，当金银花添加量为1.5 g 时，复合皂对皮肤的刺激性最小，清洁后皮肤光滑，无紧绷感。 分析原因可能是金银花中的有效成分与复合皂中残余的氢氧化钠发生反应，使复合皂中的游离苛性碱含量降低，减小强碱对皮肤造成的损伤，使其更加亲和皮肤［12］。 同时，在该添加量下，复合皂中游离苛性碱并未完全消失，保证了其基本的去污能力， 并且苛性碱的保留还有利于复合皂的存放，延长其储存期。当金银花添加量为1.5 g 和2.0 g 时，复合皂的pH 值最低（9.20），表明在该添加量下其对皮肤的刺激性最小。

本研究中， 金银花提取物的加入有利于复合皂起泡力和泡沫稳定性的提升。 其中，在100 g 基础皂中，当金银花提取物添加量为1.5 g 时，起泡力和泡沫稳定性最佳， 分析原因可能是在复合皂中加入适量的金银花提取物后， 提取物中的有效成分会自发吸附在液膜表面，进而使液体表面张力降低、膜强度增大，有利于起泡［14］。

综上所述，通过对所有处理组的复合皂进行pH值、起泡力、游离苛性碱、水分及挥发物和去污能力等理化性质和抑菌效果进行检测， 最终确定在100 g 基础皂中添加金银花提取物的最佳量为1.5 g。在该添加量下，复合皂的亲肤性、起泡性、抑菌性和去污能力都得到了显著提升， 综合品质最佳。 本研究为开发金银花复合皂制备工艺提供了理论依据，同时也为金银花植物的综合开发与高效利用开辟了新的途径。